努力的减少和舒适的改善直接导致生产力的提高。因为符合人体工程学设计的工具使用起来更舒适，它将比传统工具更省力地完成同样的工作。更少的努力意味着更少的可能性工人受伤。
各种各样的装配产品，如电动工具，手动工具，分配器，工作站和椅子，提供人体工程学的功能。事实上，许多工具供应商都标榜他们的产品“符合人体工程学”。然而，买者自负。区分化妆品造型和真正的人体工程学是很重要的。
选择正确的产品可以减少过度劳累和流水线上重复运动的压力。在评估任何项目之前，查看以下基本属性和标准:
- 电动工具的低扭矩反作用。
- 电动工具的低冲击振动。
- 手和手腕的中立位置。
- 低肌肉工作。
- 工作站和椅子的适应性和灵活性。
- 整个握把的峰值压力较低，压力分布普遍均匀。
- 电动工具的触发压力低于22 psi。
- 正确的工具平衡应用程序。
电动工具
电动工具的人体工程学属性包括良好的抓地力，以及低重量，振动和扭矩反应。任何与操作人员的接口，如外壳，噪音水平和手柄，都必须考虑。简单的设计功能可以大大减少操作人员的工作量。例如，将手向下弯曲65度会导致55%的可用握力损失。在手和手臂之间传递力量的最佳位置是确保手腕保持伸直，而不是扭曲。许多工具供应商都把这一点放在心上。
操作人员与电动工具的第一个接触是它的手柄。它决定了装配工人如何在不扭曲手腕或手滑动的情况下握住工具。这个界面，连同工具的重量，都会影响操作人员是否能将手保持在一个中立的位置。
住房也发挥了重要作用。Deprag公司(Lewisville, TX)的市场经理Lori Logan说:“在装配环境中，如果你重复动作，操作人员会出汗，这使得持有和使用铝制或钢制外壳的工具非常不舒服。”洛根的公司在工具上使用一种塑料复合材料来吸收汗液和油脂。
外壳的形状是另一个人体工程学设计特征，当评估螺丝刀，螺母和其他设备时要考虑。Logan指出:“工具制造商经常强迫操作人员在握柄不是圆的情况下握圆的工具。”“圆形工具需要操作人员更用力地抓取，以施加与我们工具相同的扭矩。”它的卵形使食指的指尖朝向大拇指。该工具还有四个不同的角，两个手指在一起的设计，提供了一个舒适的，无滑移的抓地力。由于操作人员需要使用更少的力来牢牢握住工具，因此可以在不疲劳的情况下工作更长时间。
洛根说:“工具底部的外壳变宽了，所以小手指停留的地方握力更大。”这种设计使操作人员能够轻松地抓住工具而不滑动，这一点非常重要，因为大多数此类工具都使用推动动作来启动工具。”
阿特拉斯·科普柯工具装配公司(Atlas Copco Tools & Assembly, MI)的人体工程学家博·林德奎斯特(Bo Lindqvist)说，手柄上的高摩擦表面也可以改善抓地力，并有利于通风。他的公司的电动工具系列以锥形的直柄为特色，使所有的手指都能平等地紧握。该设计在战略位置定位手与手的接触角度。林德奎斯特指出:“手柄的压力接触区域应该在手掌的肥厚处，因为手指和手掌无法承受过大的压力。”
手枪手柄的使用可以缩短工具的长度，减少手腕上的弯曲负荷。不管手的大小，手枪手柄上的角度都应该在70度左右，这与握把的自然角度相对应。Logan说:“这个角度让工具感觉像是操作者手的延伸。”
近年来，工具制造商在人体工程学研究方面投入了大量的时间和金钱。“在过去的四五年里，我们采取了一种针对用户和应用的整体方法来设计产品，”英格索兰公司(Annandale, NJ)的全球营销总监Bill Dwyre说。“我们花了很多时间在手界面的形状上，注意工具的重心，把它放在手的中心，这样工具就不会感觉前后重。”
经过广泛的测试，Dwyre的公司确定了一个鸡蛋形状的横断面设计，它的笔直的工具柄和有质感的握把。工具手柄也有一个凸面或凸缘，以防止手在工具上滑动。
为了适应操作人员的手的大小，英格索兰的手枪工具的特点是可互换的握把。可调手柄尺寸内置于其空气和电力角螺母线。Dwyre说:“不需要添加任何零件来改变把手的大小。”要改变手柄的尺寸，用户只需将工具末端的管子向后滑动，然后向上滑动到轨道上，就可以创造出三种不同的手柄直径。
在关闭过程中，电动工具通常会经历离合器产生的踢动或扭矩反应，这可能会导致多种不同类型的手和手腕损伤。各种离合器设计，以及手柄设计，试图减少扭矩反应的数量，操作人员感到。
Logan解释道:“在重复的组装工作中，离合器是一个重要问题。“我们设计了一个特殊的离合器，以减少关闭时的冲击。”与传统离合器相比，这种软接触离合器设计在关闭时提供了更柔和的咔哒声，这意味着对手、手腕和肘部的压力更小。这种软关闭也意味着更高的产品质量，特别是对敏感组件。Logan指出:“有时，关闭的影响会从电机转移到钻头，然后再转移到产品，这可能会造成潜在的损坏。”
直角工具对操作者的手产生的旋转力小或没有旋转力，仅次于直工具。“这些工具大多是杠杆工具，”Logan说。“当扭矩从离合器传递出去时，它会遇到一个角度，这个角度阻止了扭矩越过杠杆。”
另一种对抗扭矩反作用的方法是通过扭矩臂来支撑工具的重量并吸收扭矩反作用。这些设备使工具更符合人体工程学，因为他们进入更高的扭矩水平。
“电动工具最重的部分是电机、传动装置和离合器，”Logan说。虽然这些可能不会给直柄螺丝刀带来平衡问题，但这些东西会使手枪握把电动工具的鼻子很重。
Logan说道:“水平组合，即使用手枪握把的地方，需要一个平衡良好的工具。为了使手枪工具更轻，德普拉格采用了短机头设计。“这也使操作者的手不必向下伸。”
韦伯螺丝传动系统公司(Mount Kisco, NY)副总裁Bob Reid说:“大多数大型工具公司通过解决扭矩和操作舒适度问题，在制造更符合人体工学的工具方面取得了重大进展，但有些物理定律是你无法通过手持工具解决的。”为了去除任何接口，韦伯和其他公司提供安装工具的装配系统。Reid解释道:“我们要求人们考虑将工具从操作人员手中拿开，这样就消除了工具重量、振动和扭矩的问题。”
越来越多的制造商也在他们的工具外壳上使用轻质材料。Dwyre说:“复合材料在空气工具中的好处是多方面的。首先，它们能减轻体重。”
复合结构还提供了隔热，通过手柄从空气中传导的寒冷。Dwyre说:“我们通过添加玻璃填充尼龙来进一步发展复合材料结构。”“然后，我们用一种柔软的橡胶质感材料覆盖它，让用户用更少的力抓住工具。”
设计和制造具有高功率重量比的工具是减轻工具重量的另一种方法。林德奎斯特说:“笨重的工具不仅给手腕带来了更高的负荷，还使精确的任务更加困难。”
AIMCO(波特兰，OR)声称，其核管中使用的钛和镁部件使该工具比同等尺寸的型号轻20%到40%。根据AIMCO发言人Norma Lauzon的说法，“重量更轻的工具不仅有助于提高操作人员的舒适度，还能减少疲劳，提高工作效率，提高整体工作质量。”该工具具有很高的功率重量比。“比例越高，扭矩和速度就越高，工具的重量就越轻，”Lauzon说。
手工具
手柄角度、握把力和重量在手动工具中和在电动工具中一样重要。工人在使用钳子、剪刀和其他工具时施加的力是另一个人体工程学问题。这在手柄、头部和尖端的设计中发挥了作用。不幸的是，市场上充斥着廉价的工具，它们的手柄看起来很花哨，号称符合人体工程学。英美资源集团(Somerdale, NJ)工业销售经理约翰·霍普金森(John Hopkinson)警告说:“一个舒适的把手本身并不能带来预期的人体工程学效益，特别是如果它不能恰当地切割或抓握。”“在手工工具设计中，真正的人体工程学旨在减少完成给定任务所需的进给力或手工力的数量，如切割、抓取、旋转或驱动螺丝。”
工具设计从了解人体如何工作开始。斯坦利-普罗托工业工具公司(Stanley-Proto Industrial Tools, Covington, GA)负责创新和设计的公司副总裁Gary vanDeursen说:“了解工具的使用方式和人体力学可以让我们创造出更好的人体工程学工具。”
“理想的设计符合手和身体的工作方式。这只手可以旋转三分之一圈。超过这一点，员工的手臂就弯曲得太多了。”
Stanley-Proto的工具手柄具有柔软的橡胶盖。范德尔森解释说:“有些橡胶可能太软，也可能太硬。“这个刚刚好。它还具有一个小钻石图案，我们已经测试广泛。这种纹理提供了一些紧密相连的边缘，这有助于更好地施加力。”
霍普金森补充说:“工具的手柄应该尽可能舒适，并将负载分散在一个广阔的区域，以避免手掌和手指上的局部压力点。”一个轮廓和槽柄提高了操作员的手的抓取能力，正如双组分手柄与软和硬的表面。后者也最大化了舒适度。
英美资源集团的手动工具系列具有弯曲的角度轮廓，提供了广泛的圆形接触面积。霍普金森解释说:“我们使用铬钒钢等轻质材料，在不损失强度的情况下减轻重量。”
Aven Tools Inc.(安娜堡，MI)是一家根据人体工程学设计的手动工具和焊锡站供应商，在其手动工具设计中考虑了同样的功能。“我们对刀具和工具进行了科学设计，使手柄更适合手部，”Aven总裁迈克•沙普瓦拉(Mike Shahpurwala)表示。“它们提供了更大的表面积，减少了手上的压力点。”
更少的压力点意味着操作人员在长时间工作时不会感到任何疼痛或不适。为了使螺丝刀手柄仍然更舒适，Aven加强了手柄设计，用柔软的材料构造手柄。该材料允许工人对工具施加更大的力，因此，更高的扭矩。它还吸收汗水，以消除工具打滑。
Xuron Corp.也设计了舒适的握把和手柄，不会产生压力点。Xuron的销售经理马克•汉密尔顿(Mark Hamilton)表示:“我们制作的手柄形状适合手部，手柄延伸到手掌以外，以避免手柄末端切到手部。”
钳子和切割器上的弹簧可以避免操作人员反复打开工具。对于需要大量切割的人，如塑料修剪和磨平应用，这个特性可能很重要。Hamilton指出:“如果弹簧张力过大，操作人员在关闭工具时必须进行反压，这可能会导致疲劳。”“我们内置了一个轻弹簧动作，可以打开工具，但仍然可以轻松关闭。”
为了适应不同大小的手，许多手工具都有不同的手柄长度。例如，Xuron提供了一个弯曲的手柄，装配工人可以在不移动手腕的情况下将头部插入紧的区域。
分配器
用于分发粘合剂、焊锡膏和其他材料的手动涂抹器和塑料挤压瓶或管需要装配人员做的不仅仅是简单地涂抹液体。操作人员还必须注意应用的数量和它的位置。此外，由于挤压而产生的重复性手压常常会导致疲劳。自动分配器减少工人的疲劳，使装配工人工作更长时间而不感到不适。符合人体工程学的注射器允许操作人员舒适地持有设备;这个过程类似于用笔。
空气动力的模型是理想的重复性工作，关节的大小和形状是一致的，在工厂条件下，空气管道是可用的。它们重量轻，需要最少的体力劳动，这在人体工程学上是有益的。
当活塞后面施加空气压力时，物质被活塞从注射器中挤出分配针尖。较低的压力用于稀流体，如氰基丙烯酸酯和溶剂;较高的压力用于较厚的材料，如密封剂和润滑脂。
EFD公司(东普罗维登斯，RI)的流体应用专家Claude Bergeron说:“空气动力喷雾器使用定时空气脉冲来施加可控的、可重复数量的液体，是一种高效的替代手工喷雾器，如挤压瓶、试管、棉签和牙签。”控制空气压力，而不是用手或手指的压力来施加液体，可以减少重复运动和患腕管综合征的风险。
“配药实际上是一个多任务操作，”Bergeron解释道。“随着早上进入下午，操作员重复和持续执行这些任务的能力会下降。质量下降，生产产量下降。通过消除过程中的变量，空气动力点胶机可以帮助组装者将粘合剂应用从一门艺术提高到一门科学。”
使用空气动力的加油机，操作者只需要集中精力在顶端的位置和压脚踏板或手指开关启动分配周期。目标是使程序集应用程序更容易、更简单和更准确。
智能点胶系统公司(Encino, CA)的首席执行官Jere Donohue说:“工人的注意力不再分散在放置针尖、涂抹粘合剂、监测空气水平和调整点胶机之间。”“这消除了过填和欠填。这意味着更低的材料成本，更低的返工成本或一些电子元件的报废成本。”
工作站
在选择工作站之前，重要的是要评估组装应用程序和现有的生产流程，以开发最佳的工作环境。博世力士乐公司(Buchanan, MI)人体工程学工作站产品营销经理Karl Wojcikiewicz说:“你可以马上发现问题所在。”泡沫橡胶用胶带粘在设备边缘、工作台下面的盒子上，以支撑工人的脚，用胶带粘在空气工具的手柄上，以对抗工具的振动或低温。这些都表明人体工程学问题，并表明可能因伤害而产生的潜在成本。”Wojcikiewicz说，在设置工作区域时，有一些通用的指导方针需要考虑。他建议说:“你不会想在工作台上弯腰、扭曲或拉伸。”“任何工作都不应该超过心脏的水平，你也不希望举起超过10磅的重量。”
工作方法、工作规模、工作区域布局和培训都有助于营造一个成功的人体工程学环境。Arlink Inc.负责销售和市场营销的副总裁雷•戈特斯莱本表示:“人们需要明白的第一件事是，产品本身不会给公司带来魔力。”他认为工作站必须正确设置，正确设计任务顺序，正确培训工人，才能实现人体工程学工作站的所有好处。
IAC工业公司(布雷亚，CA)的人体工程学专家乔伊·埃本博士补充道:“创建符合人体工程学的工作区域的一个主要原则是，确保工人在执行任务时不用太用力，同时保持身体在一个不尴尬的位置。”“这是第一道防线。”
埃本说，主管需要让员工和工作与工作站相匹配。评估哪个工作站符合这些需求需要做很多工作。工作方法是一个关键的考虑因素。例如，装配人员是单独工作还是在一个组中工作?它是一个渐进的装配还是在一个独立的工位完成的完整装配?什么样的人将执行这项工作?制造工程师还必须考虑所用工具的类型以及对电力、空气和照明的需求。
另一个重要因素是装配工人是站着还是坐着。埃本说:“这很难确定。”“把塑料头放在金属丝上是一件简单、轻松的工作，四条腿的长凳和一把椅子就能轻松支撑。但是，如果部件是一个2英尺高的底盘，组装操作可能需要一个液压工作台。”
经营多班制的公司将要求工作站能够在24小时内容纳多个不同的工人。装配人员应该能够快速、轻松地优化他们的工作站。
事实上，可调节性是使工作站适合人员和装配任务的关键。一些供应商提供铝型材，使工作站灵活。特殊的t型槽在铝型材允许快速和容易移动的零件箱，工作指令持有人，照明和其他配件。“t型槽是一种理想的方法，”Wojcikiewicz说。“这使得工作站几乎可以无限地调整，以适应任何情况和员工。”
在工作站中要考虑的其他属性是表面高度、角度和深度;增加或更换货架和其他附件和附件的便利性;以及诸如斜角等舒适的特征。
有效地利用工作站周围的垂直空间是很重要的。“垂直空间包括从地板到工作站上限的整个距离，”Gottsleben解释道。工具和零件应该放在工人触手可及的地方，并摆放在工人周围。任何不经常使用的物品都应该存放在较高的地方，甚至工作台下面。”
产品生命周期也可以对工作站的灵活性提出要求。Ergosource公司(Wayzata, MN)总裁达夫•埃勒比指出:“如今产品的寿命在持续缩短。”“随着产品的寿命到期，制造商面临着拆除旧生产线的挑战。因此，任何资本投资都必须具有灵活性。通过使用模块化组件，人体工程学工作站可以拆卸，然后使用相同的组件重新组装，以创建适合新的工艺要求的配置。”
“变化是不可避免和持续的，”Gottsleben补充道，“所以工作站需要适应这一事实，并在需要时轻松快速地重新配置。”
椅子
坐着通常比站着更难。因此，椅子应该根据个人的舒适度进行调整。Gottsleben说:“座位是工作站的一个重要操作界面。”“坐在座位上不舒服的人往往会更频繁地站起来走动。这些‘走动工资’成本很高，对公司的底线毫无价值。”
座椅支撑不足会对背部、腿部和胃部肌肉造成不必要的压力。据BioFit工程产品公司(Waterville, OH)的工程经理James Frobose说，人体工程学椅子支持平衡的工作姿势，并将疲劳降到最低。弗罗玻斯指出:“平衡的工作姿势意味着躯干和臀部得到支撑，这样就可以用最小的力量保持躯干稳定。”稳定的躯干为手臂、手和腿提供了更好的支撑，从而减少疲劳和累积创伤障碍的风险。
各种各样的座位类型和调整选项是可用的。Bevco人体工学座椅公司(wwaukesha, WI)的销售和营销副总裁Ron Buettner说:“选择非常多。”“它们可以有可倾斜的靠背，高度可调节的靠背，可以滑动、倾斜、升高或降低的座椅，以及宽度、角度和高度可调节的手臂。”这样的调整应该使一个座位可以容纳各种不同身材的人。
这些调整也为装配工人提供了在整个轮班中改变椅子位置的方法。比特纳解释说:“如果一个人一整天都以同样的姿势坐着，就会感到不舒服。”“椅子需要能够适应多种座位位置，这样一整天都能保持舒适。”
Gottsleben补充道:“你想要在气缸范围内任意增加或降低座椅高度的能力。”“升降椅的种类不同，取决于它是椅子还是凳子。椅背深度，也就是座椅前缘和靠背之间的距离，也应该根据人的大腿长度进行调整。”另一个重要的调整是背部的角度，或倾斜来支持腰椎和背部。
应始终保持血液循环良好。戈特斯莱本说:“座椅前倾一点，有瀑布状而不是方形边缘，可以促进腿部血液循环，缓解疲劳。”除了瀑布状的前边缘，椅子的宽度通常应至少比两侧的臀部和大腿宽1英寸。凹形的座椅轮廓将均匀地分配装配器的重量。
在椅子的构造中使用的泡沫也很重要，但经常被忽视。“泡沫的特性和质量各不相同，”戈特斯莱本警告说。“有些会随着时间的推移而损坏，并形成永久性的固定结构，这时它就失去了充分支持人体的能力。”质量更好的泡沫会持续回弹，随着时间的推移提供持续的支撑，即使是当椅子被各种各样的人使用时，它也会根据每个人的特定轮廓塑形。
坚固的椅子结构有助于持久的支撑和可调节。虽然便宜的办公椅可能提供低成本的可调性，但它们并不总是适合工厂地板。Gottsleben解释说:“市面上的椅子质量各不相同，功能各不相同，因此价格也各不相同。”“重要的是要让自己了解它们之间的差异，并理解定价差异的原因。
Gottsleben补充说:“工业座椅的设计、部件质量、材料和施工技术涵盖了广泛的领域。”“座位可能会受到很大的滥用和磨损。多投资几美元购买耐用的高质量产品是很重要的。”
